摘　要：四川盆地上三叠统须家河组一、三、五段主要作为须二、须四、须六段的烃源层，勘探上一直未引起足够的重视，勘探程度低，但近期钻井揭示此3段有频繁的气显示，部分井测试获工业气流。为此，从地层特征、沉积相特征、储层特征、运聚条件等方面，分析了须家河组一、三、五段的含油气地质条件及勘探潜力。结果表明：①须家河组一、三、五段有利沉积相带主要分布在盆帅周缘靠物源区，发育三角洲前缘水下分流河道、河口坝及席状砂沉积微相，盆内砂体局部富集，具备形成储层的物质基础；②这3个层段也发育储层，总体上表现为低孔隙度、低渗透率致密砂岩储层特征，但局部地区发育相对高孔隙度储层(如中坝地区须三段，孔隙度最大值达13％)，有利储层发育区主要分布在川西及川中西部地区，储层厚度最大达30m；③须家河组一、三、五段发育自生自储型气藏，总生气量达258.23×10¹²m³，资源潜力大，运聚条件较好，具备较好的天然气成藏潜力，由此突破了须一、须三、须五段主要作为烃源层的传统认识。结论认为：该区须家河组一、三、五段具备较好的天然气勘探潜力，有利勘探区块主要分布在川西北、川西南及川中西部地区。

关键词：四川盆地  晚三叠世  须家河期  天然气、勘探潜力  致密砂岩  成藏潜力  自生自储  勘探有利区带

Gas exploration potenlial of 1^st ,3^rd and 5^th members of Xujiahe Fm reservoirs in the Sichuan Basin

Abstract：Since the 1^st 3^rd and 5^th members of Upper Triassic Xujiahe Fm in the Sichuan Basin were previously regarded as the major source rocks of the reservoirs in the 2^nd ,4^th and 6^th members of Xujiahe Fm，petroleum exploration in these source rock intervals has not attracted much attention，leading to a low level of exploration maturity．However，recent drilling reVeals rich ga8 shows In tnese 3 intervals and industrial gas flows are obtained in some wells．This paper analyzed the exploration potential of these three source rock intervals in the respect of their stratigraphic features，sedimentary facies and hydrocarbon mlgratlon and accumulatlon conditions．The following conclusions are obtained．(1)The favorable sedimentary facies belts of these source rock intervals malnly occur in the marginal area of this basin adjacent to the provenance where sedimentary microfacies such as delta front underwater distributary channel，mouth bar and sheet sands are developed．(2)These 3 members also contain tight sand reservoirs wlth low porosity and permeability，but with some areas having relatively high porosity，such as the 3^rd member of Xujiahe Fm in the Zhongba area with a maximum porosity up to 13％．The favorable reservoirs are mainly distributed in the west and the western Middle Sichuan Basin where the maximum thickness of reservoirs is up to 30 m．(3)Indigenous gas reservoirs are developed in these 3 source rock intervals with a total generated gas volume of 258.23 trillion m³．The resource potential is large and the migration and accumulation conditions are favorable．Therefore，the 1^st ,3^rd and 5^th members of Xujiahe Fm have a fairly good gas exploration Potentlal，and the play fairways are mainly distributed in the northwestern，southwestern and western middle parts of the Sichuan Basin.

Key words：Sichuan Basin，Late Triassic，Xujiahe period，natural gas，exploration potential，tight sandstone，hydrocarbon reservoiring potential，indigenous reservoir，play fairway

长期以来，四川盆地针对上三叠统须家河组的天然气勘探一直把须一、须三、须五段作为烃源岩，须二、须四、须六段作为目的层段^[1-3]，对须一、须三、须五段的关注较少。近期的勘探发现，在以须二、须四、须六段为目的层的勘探过程中，须一、须三、须五段气显示频繁，且多井测试获工业气流，部分为高产井，例如：剑门102井在须三段测试日产气约为l02×10⁴m³。当前在川西南灌口地区须一段、川西北剑阁及元坝地区须三段、川中安岳地区须五段勘探中取得了重要发现，其中剑阁地区须三段提交了天然气预测储量^[4]，展示出较大的勘探潜力。

1　须一、须三、须五段含油气地质条件

1．1　地层特征

四川盆地须家河组自下而上分为6个岩性段^[5]。须二、须四、须六段以砂质沉积为主，间夹薄层暗色泥、页岩，须一、须三、须五段主要为暗色泥岩、页岩夹煤层、粉砂岩及砂岩，在盆缘粗粒沉积物增多。各段地层展布趋于一致，西厚东薄，以川西安县—都江堰地区最厚，向东、向南逐层超覆，须四  须六段在盆地西北部自东南向西北剥蚀程度逐渐加深。

须一段分为马鞍塘组(或垮洪洞组)、小塘子组^[6-7]，下部马鞍塘组主要为碳酸盐岩沉积，主要分布在龙泉山以西地区，厚度最大超过150m。上部小塘子组以碎屑岩沉积为主，沉积范围向东扩至华蓥山，川西安县一邛崃地区沉积厚度超过400m；须三段沉积范围较大，向东至七曜山一带，几乎全盆地均有沉积，川西地区地层厚度在200～1000m；须五段沉积进一步向东、向南超覆，沉积范围已越出四川盆地，由于印支晚幕运动，在川西北部遭受剥蚀^[8]，川西南部地区地层厚度在400～1000m。

1．2　沉积相特征

四川盆地须家河组发育多物源体系，相对于须二、须四、须六期，须一、须三、须五期处于相对平静期^[8-9]，物源供给速率相对小，影响范围主要在盆地周缘，盆内为“欠饱和”沉积，形成“泥包砂”的展布格局。沉积环境主要以湖相为主，盆缘发育三角洲^[10]，这反映了须二、须四、须六段以沉积厚层砂岩为主，而须一、须三、须五段以发育薄层砂岩为主要特征，厚层砂岩主要发育于邻近物源区。

须一段主要为海相潮坪沉积，在川西和川中地区的露头与井下发现海相化石(邓康龄、罗启后等)。下部马鞍塘组以泥灰坪沉积为主，川西安县、大邑地区发育生物礁、生屑滩及鲕滩(图1)，石灰岩厚度超过50m；上部小塘子组主要为潮坪和滨岸沼泽沉积^[11](图1)，在川西北部和南部为海相三角洲，发育水下分流河道、河口坝及席状砂沉积微相^[11]，其砂岩厚度大于50m，砂地比超过30％，以川西南部邛崃  大邑和川西北部江油一剑阁地区砂岩最发育，单层砂岩厚度最大超过30m，累计厚度超过100m。营山地区主要为滨岸砂坝^[11-12]，砂岩厚度大于30m。

须三段主要为滨浅湖沉积^[11-12]，在盆地中部局部地区发育湖相砂坝^[11-12]，盆地西北部、西南部、东北部及东南部为三角洲沉积^[12](图1)，砂岩厚度介于30～150m，砂地比超过25％，其中以盆地西北部地区三角洲沉积范围最大，为扇三角洲沉积^[13]，发育水下分流河道和席状砂，砂砾岩发育，单层厚度最大超过40m，累计厚度大于l00m，为须三段有利砂岩富集区。

须五段沉积环境与须三段具有相似性，以滨浅湖沉积为主^[11-12]。三角洲沉积主要分布在川西北梓潼—阆中、川西南大邑—成都、川东北开县—大竹、川东南綦江南—大足地区，分流河道与河口坝发育^[12]，盆内三台—南充、资中—安岳及潼南—广安地区发育湖相砂坝^[11-12] (图1)，砂岩厚度大于50m，砂地比大于30％。由于川东地区为须家河组露头区，虽然砂岩发育，但保存条件较差，勘探潜力较差。

总之，须家河组一、二三、五段具备形成储层的物质基础，有利沉积相带主要分布在川西北部、川西南部及川中西部地区，发育三角洲前缘水下分流河道、河口坝、席状砂及砂坝微相，砂岩富集。

1．3　储层特征

根据278个岩心薄片和l656个物性资料等分析，四川盆地须家河组一、三、五段储集岩主要为砾岩、砂岩、石灰岩3种类型，其砂岩成熟度较低，储层平均孔隙度为3.53％，平均渗透率为0.227mD(图2)，总体表现为低孔隙度、低渗透率致密砂岩储层特征^[14]，与须家河组二、四、六段相比，物性较差，储层更致密，但局部地区仍存在相对高孔隙度储层段，如中坝地区须三段，孔隙度最大值达13％；储集空间主要由孔隙和裂缝组成，孔隙类型主要为粒间孔、粒间溶孔、粒内溶孔，裂缝主要为构造破裂缝，大多未充填(图3)。发育的孔隙和裂缝为油气聚集提供了空间保障。

须一段储集岩类型主要为石灰岩、砂岩。石灰岩主要发育于须一段下部(马鞍塘组)，目前灌口003-4井在该层测试获高产气流。砂岩主要分布在须一段上部(小塘子组)，成熟度相对须三、须五段高，岩心平均孔隙度为2.64％，平均渗透率为0.323 mD。其中以川西南白马庙地区物性最好，储集岩类型为岩屑石英砂岩，岩心平均孔隙度为5.4％，最大值达9.2％，平均渗透率为2.69mD，最大达l3.1mD，孔隙类型主要为粒间孔和粒间溶孔，裂缝发育。储层发育区主要位于川西南部灌口—白马庙—苏码头及川西北部射箭河—中坝中台山地区，储层厚度大于l0m。

须三段储集岩有砂岩、砾岩2种类型。砂岩储层几乎在全盆地均有分布，储层孔隙度平均为4.43％，平均渗透率为0.25mD。以中坝地区物性最好，储集岩主要为中粒岩屑石英砂岩、长石石英砂岩及岩屑砂岩，岩心平均孔隙度达7.52％，平均渗透率为0.3mD，粒间溶孔和粒内溶孔发育。砾岩储层仅分布在川西北剑阁地区，砾石成分以碳酸盐岩为主，砾间充填砂质，孔隙主要发育于基质砂岩，孔隙度较低，主要分布在2％～4％。岩心与薄片观察，裂缝发育，有时呈组出现或呈网状，发育的裂缝沟通了低孔隙度砾岩储层，改善了储层的渗透性，孔隙与裂缝组成砾岩储层储集空间，形成“有效储渗体” ^[15]。目前该区勘探发现多口工业气井，表明孔隙度为2％～4％的砂砾岩，只要有裂缝的沟通，仍然可以形成有效储层。平面上，储层主要分布在川西地区，以川西北剑阁—中坝地区最为发育，储层厚度超过15m。

须五段储集岩主要为岩屑砂岩，储层物性以川中地区相对较好，储层平均孔隙度超过4％，川西孔隙度相对较低，孔隙度主要分布在2％～5％。尽管储层物性较差，但砂岩累计厚度大，分布范围广，川西与川中西部地区砂岩累计厚度大于50m，且裂缝发育。目前川西南和川中须五段均有工业气井分布，产层段大多发育裂缝，表明致密砂岩储层段只要有裂缝的沟通，也可形成工业气流。须五段储层分布较广，川西南、川中地区均有分布，有利储层发育区主要分布在川西南和川中西部地区，储层厚度最大达30m。

综上所述，四川盆地须一、须三、须五段均发育储层，主要分布在川西和川中地区，储层厚度较大，横向连续可对比，局部区域连片，具备油气成藏的储集条件。

1．4　运聚条件

须一、须三、须五段主要为泥岩夹薄层砂岩沉积，局部地区发育厚层砂岩，本身既发育烃源层，义发育储集层，为自生自储气藏。储层发育于烃源层中，储集砂岩与烃源岩大面积直接接触，周缘烃源层生成的油气通过蒸发、渗透、扩散等方式直接向储层充注，以近源充注为主，具有近源成藏特点。虽然储层较须二、须四、须六段稍差，但由于离烃源更近，匹配关系更好，有利于油气运聚成藏。

根据须一、须三、须五段37口气井试油分析，测试井段岩性主要为砂岩，以厚层砂岩为主，少数井为多套薄层砂岩，产层段大多发育裂缝。众所周知，单层厚层砂岩较薄层砂岩具有更好的储集性，因为厚层砂岩沉积时水动力较强，储集窄间连通性较好，孔隙度较高，薄层砂岩沉积时由于水动力较弱，砂岩杂基发育，储层物性较差。而对于多套薄互层砂泥岩发育段，虽然单层砂岩厚度较薄，储集性较差，但多套薄层砂岩段极有可能形成一定的储集空间，因为对于多套薄砂泥岩段，其砂岩与泥质烃源接触面积多倍于单层厚砂岩与烃源接触面积，其油气聚集效率可能更高。例如：在烃源岩单位体积生排烃条件相同的条件下，5套薄层砂岩与其累计厚度相当的l层厚层砂岩，理论上，油气聚集效率前者是后者的5倍；再者，薄层砂岩由于抗压能力弱，在外力相同的条件下，其裂缝发育程度比厚层砂岩高，更有利于改善砂岩的渗透性。因此，勘探厚层砂岩的同时，须一、须三、须五段，“泛发育的多套薄层砂岩也不能忽视。

2　资源潜力及有利勘探区评价

2．1　资源潜力

四川盆地须家河组天然气资源量的预测，主要建立在天然气运聚系数和生气量的研究基础上。须二、须四、须六段天然气运聚系数为0.2％～2.0％(陈盛吉等，2008)，作为后备勘探新领域的须一、须三、须五段，由于含油气地质条件的不同，其运聚系数不能仿照须二、须四、须六段，有待于以后进一步的研究。因此，笔者主要从生气量的角度进行分析，根据“十一五”资源评价结果^[16]，四川盆地上三叠统须家河组总生气量为355.42×l0¹²m³，其中须一、须三、须五段生气量分别为46.59×10¹²m³、106.67×10¹²m³和104.97×10¹²m³，合计为258.23×10¹²m³，占须家河组总生气量的比例超过70％，生气量大，资源潜力大。从区带分析来看，尤以川西地区资源潜力最大，平均生气强度为53.34×10⁸m³／km²，最大达l50×10⁸m²／km²。目前，在剑阁和灌口—白马庙地区有勘探新发现，为勘探最有利区；其次为川中、川北地区，其平均生气强度超过15×10⁸m³／km²，最大达63.73×10⁸m²／km²，在金华、蓬莱、安岳及龙岗等地区发现气井，可作为须一、须三、须五段的后备勘探区；川东、川南地区生气强度一般低于10×10⁸m³／km²，当前尚无勘探发现，勘探价值相对较小。

2．2　有利勘探区评价

四川盆地须一、须三、须五段具备形成气藏的地质条件，综合分析认为其具有较大的勘探潜力，有利勘探区主要分布在川西北部、南部及川中西部地区。

川西北部地区：勘探层位为须一、须三段。该区须五段基本剥蚀殆尽，须一、须三段均处于有利的沉积相带，厚层砂岩发育。须一段为海相三角洲前缘亚相沉积，砂岩厚度大，主要分布在射箭河一中坝一中台山地区，储层厚度大于l0m。须三段主要为扇三角洲沉积，剑阁地区发育多套厚层砂砾岩，横向连续可对比，储层分布连片，孔隙与裂缝组成有效储集空间；九龙山和中坝地区发育砂岩，孔隙较发育，以中坝地区孔隙度较高，平均超过7％。目前在中坝—剑阁—九龙山地区发现17口工业气井，测试产量都超过1×10⁴m³／d，其勘探面积约为1.3×10⁴km²，是当前较为现实的勘探领域。

川西南部地区：勘探层位为须一、须三和须五段。川西南部地区位于生烃中心，生烃强度超过100×10⁸m³／km²，烃源丰富，为原生气藏和次生气藏的形成提供了丰富的气源条件；须一、须三、须五段沉积厚度大，其砂岩累计厚度亦超过500m。须一段为海相三角洲及海岸砂坝沉积，砂岩成熟度相对较高，物性较好，白马庙地区岩心平均孔隙度超过5％，发育粒间孔及粒间溶孔，须三、须五段为湖相三角洲前缘呱相沉积，分流河道发育，纵向上多套砂岩叠置，有利于油气运聚成藏。大邑—白马庙—苏码头地区位于生烃中心油气侧向运移的指向地带，对油气的富集非常有利，该区须一、须三、须五段都发现有工业气井，可作为川西南地区的首选目标，勘探面积约为0.9×10⁴km²。

川中西部地区：该区处于前陆盆地斜坡带，具备成藏的构造背景，含气而积大，勘探层位为须五段。须五段发育湖相砂坝沉积，中上部发育一套厚层砂岩，厚度在10～30m，横向连续可对比。由于埋藏浅，储层物性较好，裂缝发育，尤其是金华蓬莱遂宁安岳地区，多井显示井喷、井漏。目前该区工业气井产层段均发育裂缝。该区为须家河组二、须四、须六段的重点勘探区域，在其勘探过程中，可兼探须五段。

3　结论

1)须家河组一、三、五段有利沉积相带主要分布在盆地周缘靠物源区，发育三角洲水下分流河道、河口坝及席状砂，盆内局部地区发育湖相砂坝，砂岩富集，具备形成储层的物质基础。

2)须家河组一、三、五段不仅发育良好的烃源岩，而且发育一定的储集体，储层以低孔隙度、低渗透率致密砂岩为主要特征，局部地区可厚层连片发育，具备天然气聚集成藏的良好条件。

3)须家河组一、三、五段总生气量为258.23×10¹²m³，资源潜力大。根据沉积相、储层及运聚条件等油气地质条件综合分析，认为四川盆地须一、三、五段具有较好的天然气勘探潜力，有利勘探区主要分布在川西北、川西南及川中西部地区。

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本文作者：赵正望  谢继容  李楠  朱华  吴长江

作者单位：中国石油西南油气田公司勘探开发研究院